CN117001448A - 一种研磨装置及研磨装置控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种研磨装置及研磨装置控制方法，涉及半导体设备领域。该研磨装置包括载具存放件、刷盘存放件、研磨机构及第一机械手，载具存放件用于存放载具，载具用于安装待研磨的碳化硅晶圆或碳化硅衬底片；刷盘存放件用于存放刷盘，刷盘用于清洁研磨机构；第一机械手用于在载具存放件与研磨机构之间移载载具，还用于在刷盘存放件与研磨机构之间移载刷盘。本实施例提供的研磨装置能够实现载具与刷盘的自动上下料，显著提升操作效率与安全性。

Description

一种研磨装置及研磨装置控制方法

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，具体而言，涉及一种研磨装置及研磨装置控制方法。

背景技术

在对碳化硅晶圆或碳化硅衬底片进行表面研磨时，载具安放在研磨机构上，碳化硅晶圆或碳化硅衬底片安装在载具上，通过载具相对研磨机构的转动实现对碳化硅晶圆或碳化硅衬底片的双面研磨。在完成研磨后，取下载具并通过刷盘清洁研磨机构上残留的研磨废料，为下一次研磨做准备。

目前，行业内普遍采用人工手动的方式进行载具与刷盘的上下料，操作效率低，并且具有一定的危险性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种研磨装置，能够实现载具与刷盘的自动上下料，显著提升操作效率与安全性。

本发明的另一目的在于提供一种研磨装置控制方法，能够实现载具与刷盘的自动上下料，显著提升操作效率与安全性。

本发明的实施例提供一种技术方案：

一种研磨装置，包括载具存放件、刷盘存放件、研磨机构及第一机械手，所述载具存放件用于存放载具，所述载具用于安装待研磨的碳化硅晶圆或碳化硅衬底片；所述刷盘存放件用于存放刷盘，所述刷盘用于清洁所述研磨机构；所述第一机械手用于在所述载具存放件与所述研磨机构之间移载所述载具，还用于在所述刷盘存放件与所述研磨机构之间移载所述刷盘。

进一步地，所述研磨机构包括下研磨盘、太阳轮及行星架，所述太阳轮设置于所述下研磨盘中心位置的上方，所述行星架设置于所述下研磨盘周缘的上方，所述第一机械手用于将所述载具按第一预设行程移载至所述下研磨盘上，并使所述载具分别与所述太阳轮及所述行星架啮合组成行星轮系；所述第一机械手还用于将所述刷盘按第二预设行程移载至所述下研磨盘上，并使所述刷盘分别与所述太阳轮及所述行星架啮合组成行星轮系。

进一步地，所述载具的周缘设置有第一齿部，所述太阳轮设置有第二齿部，所述行星架设置有第三齿部；所述第一机械手上设置有检测件，所述检测件用于检测所述载具在按所述第一预设行程运动的过程中，所述第一齿部是否与所述第二齿部及所述第三齿部对齐；所述第一机械手还用于在所述检测件检测到所述第一齿部与所述第二齿部及所述第三齿部未对齐的情况下，带动所述载具绕轴线自转第一预设角度后继续按所述第一预设行程运动。

进一步地，所述刷盘的周缘设置有第四齿部，所述太阳轮设置有第二齿部，所述行星架设置有第三齿部；所述第一机械手上设置有检测件，所述检测件用于检测所述刷盘在按所述第二预设行程运动的过程中，所述第四齿部是否与所述第二齿部及所述第三齿部对齐；所述第一机械手还用于在所述检测件检测到所述第四齿部与所述第二齿部及所述第三齿部未对齐的情况下，带动所述刷盘绕轴线自转第二预设角度后继续按所述第二预设行程运动。

进一步地，所述第一机械手包括主体、第一夹具及第二夹具，所述第一夹具与所述第二夹具可切换的设置于所述主体上，所述第一夹具用于取放所述载具，所述第二夹具用于取放所述刷盘。

进一步地，所述第一夹具包括中心安装部及多个吸附悬臂，多个所述吸附悬臂在所述中心安装部的周缘均匀分布，所述中心安装部与所述主体连接，各所述吸附悬臂的一端与所述中心安装部连接，各所述吸附悬臂远离所述中心安装部的一端设置有用于吸取所述载具的真空吸盘。

进一步地，所述主体上还设置有中心检测件，所述中心检测件用于检测所述载具的中心位置信息，所述主体用于根据所述中心位置信息，控制所述中心安装部与所述载具的中心对齐后，控制多个所述吸附悬臂吸取所述载具。

本发明的实施例还提供一种研磨装置控制方法，应用于研磨装置，所述研磨装置包括载具存放件、刷盘存放件、研磨机构及第一机械手，所述载具存放件用于存放载具，所述载具用于安装待研磨的碳化硅晶圆或碳化硅衬底片；所述刷盘存放件用于存放刷盘，所述刷盘用于清洁所述研磨机构；所述第一机械手用于在所述载具存放件与所述研磨机构之间移载所述载具，还用于在所述刷盘存放件与所述研磨机构之间移载所述刷盘；所述研磨装置控制方法包括：

在控制所述研磨机构运行研磨程序之前，控制所述第一机械手将存放在所述载具存放件的载具移载至所述研磨机构；

在所述研磨机构结束所述研磨程序后，控制所述第一机械手将所述研磨机构处的所述载具移载至所述载具存放件；

控制所述第一机械手将存放在所述刷盘存放件的所述刷盘移载至所述研磨机构；

控制所述研磨机构再次运行研磨程序，以使所述刷盘清洁所述研磨机构；

在所述研磨程序结束后，控制所述第一机械手将所述研磨机构上的所述刷盘移载至所述刷盘存放件。

进一步地，所述载具上设置有第一齿部；所述研磨机构包括下研磨盘、太阳轮及行星架，所述太阳轮设置于所述下研磨盘的中心位置上方，所述太阳轮设置有第二齿部，所述行星架设置于所述下研磨盘的周缘上方，所述行星架设置有第三齿部；所述控制所述第一机械手将存放在所述载具存放件的载具移载至所述研磨机构的步骤包括：

控制所述第一机械手带动所述载具按第一预设行程由所述载具存放件向所述下研磨盘运动；

实时获取所述载具在按所述第一预设行程运动的过程中所受到的第一阻力数据，并将所述第一阻力数据与第一阻力阈值进行比对；

在所述第一阻力数据大于所述第一阻力阈值的情况下，控制所述第一机械手带动所述载具绕其轴线自转第一预设角度后继续按所述第一预设行程运动，以使在所述第一预设行程结束时，所述第一齿部分别与所述第二齿部及所述第三齿部啮合。

进一步地，所述刷盘上设置有第四齿部；所述研磨机构包括下研磨盘、太阳轮及行星架，所述太阳轮设置于所述下研磨盘的中心位置上方，所述太阳轮设置有第二齿部，所述行星架设置于所述下研磨盘的周缘上方，所述行星架设置有第三齿部；所述控制所述第一机械手将存放在所述刷盘存放件的所述刷盘移载至所述研磨机构的步骤包括：

控制所述第一机械手带动所述刷盘按第二预设行程由所述刷盘存放件向所述下研磨盘运动；

实时获取所述刷盘在按所述第二预设行程运动的过程中所受到的第二阻力数据，并将所述第二阻力数据与第二阻力阈值进行比对；

在所述第二阻力数据大于所述第二阻力阈值的情况下，控制所述第一机械手带动所述刷盘绕其轴线自转第二预设角度后继续按所述第二预设行程运动，以使在所述第二预设行程结束时，所述第四齿部分别与所述第二齿部及所述第三齿部啮合。

相比现有技术，本发明提供的研磨装置，其第一机械手在载具存放件与研磨机构之间移载载具，实现载具的自动化上下料。第一机械手在刷盘存放件与研磨机构之间移载刷盘，实现刷盘的自动化上下料。可见，本实施例提供的研磨装置的有益效果包括：能够实现载具与刷盘的自动上下料，显著提升操作效率与安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的研磨装置的结构示意图；

图2为载具被移载至研磨机构的结构示意图；

图3为刷盘被移载至研磨机构的结构示意图；

图4为第一夹具的结构示意图；

图5为第二夹具的结构示意图；

图6为本发明的实施例提供的研磨装置控制方法的流程框图；

图7为图6中步骤S101的一种子步骤流程框图；

图8为图6中步骤S102的一种子步骤流程框图。

图标：100-研磨装置；110-载具存放件；120-刷盘存放件；130-研磨机构；131-下研磨盘；132-太阳轮；1321-第二齿部；133-行星架；1331-第三齿部；140-第一机械手；141-第一夹具；1411-中心安装部；1412-吸附悬臂；142-第二夹具；1421-安装梁；1422-夹持驱动件；1423-第一滑块；1424-第二滑块；150-载具；151-第一齿部；152-工件安装部；160-刷盘；161-第四齿部；162-第一配合孔；163-第二配合孔；170-工件存放件；180-第二机械手。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

实施例

请参阅图1，图1所示为本实施例提供的研磨装置100的结构示意图。

本实施例提供的研磨装置100，包括载具存放件110、刷盘存放件120、研磨机构130及第一机械手140，载具存放件110用于存放载具150，载具150具有多个工件安装部152，用于安装待研磨的碳化硅晶圆或碳化硅衬底片；刷盘存放件120用于存放刷盘160，刷盘160用于清洁研磨机构130；第一机械手140用于在载具存放件110与研磨机构130之间移载载具150，还用于在刷盘存放件120与研磨机构130之间移载刷盘160。

实际上，本实施例提供的研磨装置100还包括控制器、工件存放件170及第二机械手180，工件存放件170用于存放碳化硅晶圆或碳化硅衬底片。在实际应用中，控制器控制第一机械手140首先将载具存放件110存放的载具150移载至研磨机构130上，之后，控制器控制第二机械手180将工件存放件170存放的碳化硅晶圆或碳化硅衬底片移载至研磨机构130上的载具150。之后控制器控制研磨机构130运行研磨程序，从而对载具150上的碳化硅晶圆或碳化硅衬底片进行双面研磨。

可以理解的是，当研磨装置100用于研磨碳化硅晶圆时，工件存放件170存放碳化硅晶圆，当研磨装置100用于研磨碳化硅衬底片时，工件存放件170存放碳化硅衬底片，本实施例以研磨对象为碳化硅晶圆为例，对研磨装置100进行描述。

研磨完成后，研磨机构130停机，控制器控制第二机械手180将载具150上完成研磨的碳化硅晶圆移载至工件存放件170。之后控制器控制第一机械手140将研磨机构130上的载具150移载至载具存放件110，再将刷盘存放件120存放的刷盘160移载至研磨机构130。之后控制器控制研磨机构130再次运行研磨程序，相当于对刷盘160进行研磨，刷盘160的两面均具有毛刷，在研磨机构130对刷盘160进行研磨的过程中，研磨机构130被刷盘160清洁。清洁完成后控制研磨机构130停机，再控制第一机械手140再将研磨机构130上的刷盘160移载至刷盘存放件120。

可见，本实施例提供的研磨装置100，实现了对碳化硅晶圆、载具150及刷盘160的自动化上下料，相较于人工手动上下料，能够显著提升碳化硅晶圆研磨过程的效率与安全性。

请结合参阅图2，图2所示为载具150被移载至研磨机构130的结构示意图。

本实施例中，研磨机构130包括下研磨盘131、太阳轮132及行星架133，太阳轮132设置于下研磨盘131中心位置的上方，行星架133设置于下研磨盘131周缘的上方。第一机械手140用于在控制器的控制下将载具150按第一预设行程移载至下研磨盘131上，并使载具150分别与太阳轮132及行星架133啮合组成行星轮系。

可以理解的是，研磨机构130还包括上研磨盘以及驱动太阳轮132转动的动力机构，在实际研磨的过程中，动力机构驱动太阳轮132自转，从而带动载具150在行星轮系中运动。并且，下研磨盘131能够绕自身轴线自转，上研磨盘能够绕自身轴线自转。在运动过程中，上研磨盘实现对载具150上的碳化硅晶圆的上表面的研磨，下研磨盘131实现对碳化硅晶圆的下表面的研磨。

载具150设置有第一齿部151，第二载具设置有第二齿部1321，行星架133设置有第三齿部1331，在载具150被第一机械手140移载至下研磨盘131上时，第一齿部151分别与第二齿部1321及第三齿部1331啮合以形成行星轮系。可以理解的是，在第一机械手140将载具150按第一预设行程移载至下研磨盘131的过程中，第一齿部151极有可能与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，从而导致载具150的第一预设行程被阻挡而无法完成，即导致载具150无法被移载至下研磨盘131上。

为了解决此问题，本实施例中，第一机械手140上设置有检测件，检测件用于检测载具150在按第一预设行程运动的过程中，第一齿部151是否与第二齿部1321及第三齿部1331对齐；第一机械手140还用于在检测件检测到第一齿部151与第二齿部1321及第三齿部1331未对齐的情况下，受控制器的控制带动载具150绕轴线自转第一预设角度后继续按第一预设行程运动。

本实施例中，检测件为阻力传感器，检测件能够检测载具150在按第一预设行程运动的过程中受到的阻力。可以理解的是，在载具150在第一预设行程运动至第一齿部151与第二齿部1321之间之前，载具150的运动不受阻挡，检测件检测到的阻力数据基本为零值。在载具150的运动受到阻挡时，检测件检测到的阻力数据发生突变，本实施例中指超过零值。

在此情况下，控制器判定第一齿部151与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，控制第一机械手140带动载具150绕其轴线自转第一预设角度，即调整一次第一齿部151，之后再带动载具150继续按第一预设行程运动。

若继续按第一预设行程运动时检测件检测到的阻力数据仍然超过零值，表明经过前次的调整，第一齿部151依然与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，则控制第一机械手140带动载具150继续自转第一预设角度后再次按第一预设行程运动。如此重复，直至第一齿部151分别与第二齿部1321及第三齿部1331对齐，载具150完成第一预设行程。

请结合参阅图3，图3所示为刷盘160被移载至研磨机构130的结构示意图。

刷盘160的周缘设置有第四齿部161，第一机械手140还用于将刷盘160按第二预设行程移载至下研磨盘131上，并使第四齿部161分别与第二齿部1321及第三齿部1331啮合以组成行星轮系。

同样的，在第一机械手140将刷盘160按第二预设行程移载至下研磨盘131的过程中，第四齿部161极有可能与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，从而导致刷盘160的第二预设行程被阻挡而无法完成，即导致刷盘160无法被移载至下研磨盘131上。

为了解决此问题，本实施例中的检测件还用于检测刷盘160在按第二预设行程运动的过程中，第四齿部161是否与第二齿部1321及第三齿部1331对齐；第一机械手140还用于在检测件检测到第四齿部161与第二齿部1321及第三齿部1331未对齐的情况下，受控制器的控制带动刷盘160绕轴线自转第二预设角度后继续按第二预设行程运动。

具体的，在检测件检测到的阻力数据超过零值时，控制器判定第四齿部161与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，控制第一机械手140带动刷盘160绕其轴线自转第二预设角度，即调整一次第四齿部161，之后再带动刷盘160继续按第二预设行程运动。

若继续按第二预设行程运动时检测件检测到的阻力数据仍然超过零值，表明经过前次的调整，第四齿部161依然与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，则控制第一机械手140带动刷盘160继续自转第二预设角度后再次按第二预设行程运动。如此重复，直至第四齿部161分别与第二齿部1321及第三齿部1331对齐，刷盘160完成第二预设行程。本实施例中，第一预设角度与第二预设角度相同。

请结合参阅图4及图5，图4所示为第一夹具141的结构示意图，图5所示为第二夹具142的结构示意图。

本实施例中，第一机械手140包括主体、第一夹具141及第二夹具142，第一夹具141与第二夹具142可切换的设置于主体上，第一夹具141用于取放载具150，第二夹具142用于取放刷盘160。

实际上，主体上设置有转动件，检测件设置于转动件上，第一夹具141与第二夹具142选择性安装于转动件上。转动件能够带动第一夹具141与第二夹具142转动，从而实现对第一齿部151与第二齿部1321及第三齿部1331的对齐状态的调整，以及实现对第四齿部161与第二齿部1321及第三齿部1331的对齐状态的调整。

可以理解的是，第一夹具141与第二夹具142可切换的设置于主体上，指第一夹具141与第二夹具142可选择性的与转动件连接。当需要移载载具150时，将第一夹具141与转动件连接；当需要移载刷盘160时，将第二夹具142与转动件连接。第一夹具141与第二夹具142的切换可以自动完成，也可以手动完成。

本实施例中，第一夹具141包括中心安装部1411及多个吸附悬臂1412，多个吸附悬臂1412在中心安装部1411的周缘均匀分布，中心安装部1411与主体连接，各吸附悬臂1412的一端与中心安装部1411连接，各吸附悬臂1412远离中心安装部1411的一端设置有用于吸取载具150的真空吸盘。

主体上还设置有中心检测件，中心检测件用于检测载具150与刷盘160的中心位置信息，主体用于根据载具150的中心位置信息，带动中心安装部1411与载具150的中心对齐后，控制多个吸附悬臂1412吸取载具150。主体还用于根据刷盘160的中心位置信息，带动第二夹具142对刷盘160配合。

在实际应用中，当需要移载载具150时，控制器控制第一机械手140动作，带动第一夹具141靠近载具150。在此过程中，控制器接收中心检测件的检测数据，得到载具150的中心位置信息，从而控制第一机械手140动作，以使第一夹具141的中心安装部1411与载具150的中心对齐后，再吸附固定载具150。

本实施例中，中心检测件为CCD相机，在其他实施例中，可以根据实际应用条件对中心检测件进行选型。可以理解的是，由于中心位置信息与载具150的中心对齐，能够保证载具150上周向分布均匀的多个位置被多个吸附悬臂1412对应吸附固定，从而保证载具150受力均匀，避免损坏。

第二夹具142包括安装梁1421、夹持驱动件1422、第一滑块1423及第二滑块1424，安装梁1421的中间位置与主体连接，夹持驱动件1422设置于安装梁1421上，第一滑块1423与第二滑块1424均可滑动的设置于安装梁1421上并分别与夹持驱动件1422连接，第一滑块1423与第二滑块1424用于与刷盘160配合，夹持驱动件1422用于驱动第一滑块1423与第二滑块1424相互靠近以共同夹持刷盘160。

本实施例中，刷盘160上贯穿设置有第一配合孔162与第二配合孔163，第一滑块1423嵌入第一配合孔162实现与刷盘160的配合，第二滑块1424嵌入第二配合孔163实现与刷盘160的配合。在夹持驱动件1422驱动第一滑块1423与第二滑块1424沿安装梁1421相互靠近的状态下，能够实现对刷盘160的夹持固定。当需要释放刷盘160时，夹持驱动件1422撤销对第一滑块1423与第二滑块1424的作用力，第一机械手140带动第一滑块1423与第二滑块1424对应退出第一配合孔162与第二配合孔163。

本实施例还提供一种研磨装置控制方法，应用于前述的研磨装置100。请结合参阅图6，图6所示为该研磨装置控制方法的流程框图，该研磨装置控制方法可以包括：

步骤S101，在控制研磨机构130运行研磨程序之前，控制第一机械手140将存放在载具存放件110的载具150移载至研磨机构130。

可以理解的是，在实际应用中，控制器控制第一机械手140首先将载具存放件110存放的载具150移载至研磨机构130上，之后，控制器控制第二机械手180将工件存放件170存放的碳化硅晶圆移载至研磨机构130上的载具150。之后控制器控制研磨机构130运行研磨程序，从而对载具150上的碳化硅晶圆进行双面研磨。

请结合参阅图7，图7所示为步骤S101的一种子步骤流程框图，步骤S101可以包括以下子步骤：

子步骤S1011，控制第一机械手140带动载具150按第一预设行程由载具存放件110向下研磨盘131运动。

子步骤S1012，实时获取载具150在按第一预设行程运动的过程中所受到的第一阻力数据，并将第一阻力数据与第一阻力阈值进行比对。

第一阻力数据实际上由检测件检测得到，检测件为阻力传感器。本实施例中，第一阻力阈值为零值，在其他实施例中，为了避免检测误差，第一阻力阈值可以取大于零值的其他值。

子步骤S1013，在第一阻力数据大于第一阻力阈值的情况下，控制第一机械手140带动载具150绕其轴线自转第一预设角度后继续按第一预设行程运动，以使在第一预设行程结束时，第一齿部151分别与第二齿部1321及第三齿部1331啮合。

在第一阻力数据大于第一阻力阈值的情况下，表征第一齿部151与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，且第一齿部151已经受到阻挡无法继续沿第一预设行程运动。在此情况下，第一机械手140带动载具150绕其轴线自转第一预设角度，对第一齿部151的对齐状态进行一次调整后，继续按第一预设行程运动。

若继续按第一预设行程运动时检测件检测到的第一阻力数据仍然超过第一阻力阈值，表明经过前次的调整，第一齿部151依然与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，则控制第一机械手140带动载具150继续自转第一预设角度后再次按第一预设行程运动。如此重复，直至第一齿部151分别与第二齿部1321及第三齿部1331对齐，载具150完成第一预设行程，第一齿部151分别与第二齿部1321及第三齿部1331啮合。

请继续参阅图6，该研磨装置控制方法还可以包括：

步骤S102，在研磨机构130结束研磨程序后，控制第一机械手140将研磨机构130处的载具150移载至载具存放件110。

研磨完成后，控制器控制研磨机构130停机，控制第二机械手180将载具150上完成研磨的碳化硅晶圆移载至工件存放件170。之后控制器控制第一机械手140将研磨机构130上的载具150移载至载具存放件110。

请结合参阅图8，图8所示为步骤S102的一种子步骤流程框图，步骤S102可以包括以下子步骤：

子步骤S1021，控制第一机械手140带动刷盘160按第二预设行程由刷盘存放件120向下研磨盘131运动。

子步骤S1022，实时获取刷盘160在按第二预设行程运动的过程中所受到的第二阻力数据，并将第二阻力数据与第二阻力阈值进行比对。

第二阻力数据实际上由检测件检测得到，检测件为阻力传感器。本实施例中，第二阻力阈值为零值，在其他实施例中，为了避免检测误差，第二阻力阈值可以取大于零值的其他值。

子步骤S1023，在第二阻力数据大于第二阻力阈值的情况下，控制第一机械手140带动刷盘160绕其轴线自转第二预设角度后继续按第二预设行程运动，以使在第二预设行程结束时，第四齿部161分别与第二齿部1321及第三齿部1331啮合。

在第二阻力数据大于第二阻力阈值的情况下，表征第四齿部161与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，且第四齿部161已经受到阻挡无法继续沿第二预设行程运动。在此情况下，第一机械手140带动刷盘160绕其轴线自转第二预设角度，对第四齿部161的对齐状态进行一次调整后，继续按第二预设行程运动。

若继续按第二预设行程运动时检测件检测到的第二阻力数据仍然超过第二阻力阈值，表明经过前次的调整，第四齿部161依然与第二齿部1321和第三齿部1331中的至少一个不对齐，则控制第一机械手140带动刷盘160继续自转第二预设角度后再次按第二预设行程运动。如此重复，直至第四齿部161分别与第二齿部1321及第三齿部1331对齐，刷盘160完成第二预设行程，第四齿部161分别与第二齿部1321及第三齿部1331啮合。

请继续参阅图6，该研磨装置控制方法还可以包括：

步骤S103，控制第一机械手140将存放在刷盘存放件120的刷盘160移载至研磨机构130。

步骤S104，控制研磨机构130再次运行研磨程序，以使刷盘160清洁研磨机构130。

步骤S105，在研磨程序结束后，控制第一机械手140将研磨机构130上的刷盘160移载至刷盘存放件120。

完成对载具150的下料后，控制器控制第一机械手140将刷盘存放件120存放的刷盘160移载至研磨机构130。之后控制器控制研磨机构130再次运行研磨程序，相当于对刷盘160进行研磨，刷盘160的两面均具有毛刷，在研磨机构130对刷盘160进行研磨的过程中，研磨机构130被刷盘160清洁。清洁完成后控制研磨机构130停机，再控制第一机械手140再将研磨机构130上的刷盘160移载至刷盘存放件120。

综上，本实施例提供的研磨装置100及研磨装置控制方法，能够自动化完成对碳化硅晶圆、载具150及刷盘160的上下料，能够显著提升操作效率与安全性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种研磨装置，其特征在于，包括载具存放件（110）、刷盘存放件（120）、研磨机构（130）及第一机械手（140），所述载具存放件（110）用于存放载具（150），所述载具（150）用于安装待研磨的碳化硅晶圆或碳化硅衬底片；所述刷盘存放件（120）用于存放刷盘（160），所述刷盘（160）用于清洁所述研磨机构（130）；所述第一机械手（140）用于在所述载具存放件（110）与所述研磨机构（130）之间移载所述载具（150），还用于在所述刷盘存放件（120）与所述研磨机构（130）之间移载所述刷盘（160）。

2.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，所述研磨机构（130）包括下研磨盘（131）、太阳轮（132）及行星架（133），所述太阳轮（132）设置于所述下研磨盘（131）中心位置的上方，所述行星架（133）设置于所述下研磨盘（131）周缘的上方，所述第一机械手（140）用于将所述载具（150）按第一预设行程移载至所述下研磨盘（131）上，并使所述载具（150）分别与所述太阳轮（132）及所述行星架（133）啮合组成行星轮系；所述第一机械手（140）还用于将所述刷盘（160）按第二预设行程移载至所述下研磨盘（131）上，并使所述刷盘（160）分别与所述太阳轮（132）及所述行星架（133）啮合组成行星轮系。

3.根据权利要求2所述的研磨装置，其特征在于，所述载具（150）的周缘设置有第一齿部（151），所述太阳轮（132）设置有第二齿部（1321），所述行星架（133）设置有第三齿部（1331）；所述第一机械手（140）上设置有检测件，所述检测件用于检测所述载具（150）在按所述第一预设行程运动的过程中，所述第一齿部（151）是否与所述第二齿部（1321）及所述第三齿部（1331）对齐；所述第一机械手（140）还用于在所述检测件检测到所述第一齿部（151）与所述第二齿部（1321）及所述第三齿部（1331）未对齐的情况下，带动所述载具（150）绕轴线自转第一预设角度后继续按所述第一预设行程运动。

4.根据权利要求2所述的研磨装置，其特征在于，所述刷盘（160）的周缘设置有第四齿部（161），所述太阳轮（132）设置有第二齿部（1321），所述行星架（133）设置有第三齿部（1331）；所述第一机械手（140）上设置有检测件，所述检测件用于检测所述刷盘（160）在按所述第二预设行程运动的过程中，所述第四齿部（161）是否与所述第二齿部（1321）及所述第三齿部（1331）对齐；所述第一机械手（140）还用于在所述检测件检测到所述第四齿部（161）与所述第二齿部（1321）及所述第三齿部（1331）未对齐的情况下，带动所述刷盘（160）绕轴线自转第二预设角度后继续按所述第二预设行程运动。

5.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，所述第一机械手（140）包括主体、第一夹具（141）及第二夹具（142），所述第一夹具（141）与所述第二夹具（142）可切换的设置于所述主体上，所述第一夹具（141）用于取放所述载具（150），所述第二夹具（142）用于取放所述刷盘（160）。

6.根据权利要求5所述的研磨装置，其特征在于，所述第一夹具（141）包括中心安装部（1411）及多个吸附悬臂（1412），多个所述吸附悬臂（1412）在所述中心安装部（1411）的周缘均匀分布，所述中心安装部（1411）与所述主体连接，各所述吸附悬臂（1412）的一端与所述中心安装部（1411）连接，各所述吸附悬臂（1412）远离所述中心安装部（1411）的一端设置有用于吸取所述载具（150）的真空吸盘。

7.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征在于，所述主体上还设置有中心检测件，所述中心检测件用于检测所述载具（150）的中心位置信息，所述主体用于根据所述中心位置信息，控制所述中心安装部（1411）与所述载具（150）的中心对齐后，控制多个所述吸附悬臂（1412）吸取所述载具（150）。

8.一种研磨装置控制方法，应用于如权利要求1-7任一项所述的研磨装置（100），其特征在于，所述研磨装置（100）包括载具存放件（110）、刷盘存放件（120）、研磨机构（130）及第一机械手（140），所述载具存放件（110）用于存放载具（150），所述载具（150）用于安装待研磨的碳化硅晶圆或碳化硅衬底片；所述刷盘存放件（120）用于存放刷盘（160），所述刷盘（160）用于清洁所述研磨机构（130）；所述第一机械手（140）用于在所述载具存放件（110）与所述研磨机构（130）之间移载所述载具（150），还用于在所述刷盘存放件（120）与所述研磨机构（130）之间移载所述刷盘（160）；所述研磨装置控制方法包括：

在控制所述研磨机构（130）运行研磨程序之前，控制所述第一机械手（140）将存放在所述载具存放件（110）的载具（150）移载至所述研磨机构（130）；

在所述研磨机构（130）结束所述研磨程序后，控制所述第一机械手（140）将所述研磨机构（130）处的所述载具（150）移载至所述载具存放件（110）；

控制所述第一机械手（140）将存放在所述刷盘存放件（120）的所述刷盘（160）移载至所述研磨机构（130）；

控制所述研磨机构（130）再次运行研磨程序，以使所述刷盘（160）清洁所述研磨机构（130）；

在所述研磨程序结束后，控制所述第一机械手（140）将所述研磨机构（130）上的所述刷盘（160）移载至所述刷盘存放件（120）。

9.根据权利要求8所述的研磨装置控制方法，其特征在于，所述载具（150）上设置有第一齿部（151）；所述研磨机构（130）包括下研磨盘（131）、太阳轮（132）及行星架（133），所述太阳轮（132）设置于所述下研磨盘（131）的中心位置上方，所述太阳轮（132）设置有第二齿部（1321），所述行星架（133）设置于所述下研磨盘（131）的周缘上方，所述行星架（133）设置有第三齿部（1331）；所述控制所述第一机械手（140）将存放在所述载具存放件（110）的载具（150）移载至所述研磨机构（130）的步骤包括：

控制所述第一机械手（140）带动所述载具（150）按第一预设行程由所述载具存放件（110）向所述下研磨盘（131）运动；

实时获取所述载具（150）在按所述第一预设行程运动的过程中所受到的第一阻力数据，并将所述第一阻力数据与第一阻力阈值进行比对；

在所述第一阻力数据大于所述第一阻力阈值的情况下，控制所述第一机械手（140）带动所述载具（150）绕其轴线自转第一预设角度后继续按所述第一预设行程运动，以使在所述第一预设行程结束时，所述第一齿部（151）分别与所述第二齿部（1321）及所述第三齿部（1331）啮合。

10.根据权利要求8所述的研磨装置控制方法，其特征在于，所述刷盘（160）上设置有第四齿部（161）；所述研磨机构（130）包括下研磨盘（131）、太阳轮（132）及行星架（133），所述太阳轮（132）设置于所述下研磨盘（131）的中心位置上方，所述太阳轮（132）设置有第二齿部（1321），所述行星架（133）设置于所述下研磨盘（131）的周缘上方，所述行星架（133）设置有第三齿部（1331）；所述控制所述第一机械手（140）将存放在所述刷盘存放件（120）的所述刷盘（160）移载至所述研磨机构（130）的步骤包括：

控制所述第一机械手（140）带动所述刷盘（160）按第二预设行程由所述刷盘存放件（120）向所述下研磨盘（131）运动；

实时获取所述刷盘（160）在按所述第二预设行程运动的过程中所受到的第二阻力数据，并将所述第二阻力数据与第二阻力阈值进行比对；

在所述第二阻力数据大于所述第二阻力阈值的情况下，控制所述第一机械手（140）带动所述刷盘（160）绕其轴线自转第二预设角度后继续按所述第二预设行程运动，以使在所述第二预设行程结束时，所述第四齿部（161）分别与所述第二齿部（1321）及所述第三齿部（1331）啮合。